探究公路桥梁桩基检测技术的意义及重要方法

丁加军

【摘要】桩基质量的好坏直接影响桥梁的安全，近几年不论是高速公路还是国道省道甚至县乡公路都在如火如茶的建设中。公路桥梁工程不仅仅投资高，施工难度大，而且一旦出现事故就是重责任事故，将给国家人民造成了重大损失。桩基是桥梁的主要部分，它承受由桥跨结构墩台的巨大荷载，其质量的好坏，直接影响桥梁使用长久性和安全性。桩基属隐蔽工程，要想控制其质量，不仅在设计施工中控制，还要有先进的检测方法。本文就桩基的一些常用检测方法进行分析与探讨。

【关键词】公路桥梁；桩基检测技术

一、公路桥梁检测技术的意义和重要性

1、路桥建设过程中，工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免，公路桥梁建成之后，如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备，可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产，不可能进行破坏性原型试验，因此非破坏性检验技术受到了特别的关注。路桥结构的试验检测方法和技术不仅具有重要的理论价值，而且具有广阔的应用前景。

2、公路桥梁工程试验检测工作，不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段，也是工程质量科学管理的重要手段，还是公路桥梁工程质量管理的重要组成部分。其重要性主要体现以下几个方面。

（1）公路桥梁的试验检测，有利于推广新技术，它为程施工积累经验教训，有效的对新材料、新技术、新工艺进行试验检测，可以将新工艺恰当地投入到生产之中，保证计划的可行性、适用性、有效性、先进性。

（2）公路桥梁通过试验检测，能充分利用当地出产的材料，偏于就地取材。这样，譬如建设地点的沙石，填料等等，可借助试验这种手段，以确定上述材料是否满足于施工技术规定要求。

（3）公路桥梁通过试验检测，可加强质量保证。如果有了有效地测试手段，可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。可以对任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，从而评定其产品是否合格。

二、桩基检测技术方法分类

桩基检测方法主要分为静荷载实验法，动力测桩法，声波透射法，还有钻孔取芯法，动力触探以及埋设传感器等辅助方法。静载荷实验法主要采用锚桩法，堆载平台法，地锚法，锚桩和堆载联合法以及孔底预埋法等。动测技术分为低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法常用应力波反射法（锤击波动法）；高应变动测法常用CASE法或CAPWAP法。

各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波投射法或钻芯法检测。由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的符合地基，采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。有高粘结强度桩和土组成的复合地基，采用静载荷试验检测竖向承载力单桩承载力的检测同其它刚性桩，复合地基中，桩、土荷载分担比的检测一般采用刚弦或压力盒通过静载荷试验进行测定，也可采用特制的应力传感器测试。当桩长大于30m，用其他检测手段难以准确判定桩完整性时，可采用抽芯的方法，抽芯还可以教准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波投射法进行检测。

三、各种桥梁桩基检测技术方法的详细分析

1、成孔检测

在我國，成桩检测技术要优于成孔检测技术。从防患于未然的层面来看，桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发，特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究，今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。

2、静载荷试验法

目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法，但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素，其测试误差也能达到10%。因此。如何改进静载试验测试、分析方法，提高静载试验的可靠度，长期以来是工程界所关心的课题。近年来，试验吨位有了很大提高，国内已有不少单位可以从事30000kN以上吨位的加载，也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨，对于大吨位的桩，在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。

3、声波透射法

这虽是一项传统技术，以前应用却并不广泛。随着近几年来交通系统投资的增加，以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现，声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用，在这种方法的应用过程中-数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪，不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃，而目.在分析手段上也有了很大提高，声失时判读已不再是唯一的选择，声幅和声频已开始进入了分析判断领域，尤其令人欣慰的是，cT声波已步入实用阶段，为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。

4、应力波反射法完整性检测

尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展，但在实用和普及方面国内却有较大提高，这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面，也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面，更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失，开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置。

5、高应变动力试桩法

在我国，高应变动力试桩法的研究是起自20世纪80年代中后期。90年代初期已有相关的软硬件问题，其实际应用效果已不弱于国外.其后面向国内大量的灌注桩检测，已有单位在模型改进、拟合技巧、参数选定等方面进行了大量工作，也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。值得一提的是，桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平，许多方面甚于更具有中国特色。

6、动静法

由于高应变动力试桩法力的作用时间过短，桩只能被视为弹性体进行分析，国外有人提出了一种动静法，采用技术将力的作用时间延长，使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长，进而将桩视为刚体，回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时，也克服了高应力方法的过分间接性，是一种较好的方法，但由于该方法对锤的配重要求人高，具体操作仍有较大难度。

综上所述，对公路桥梁进行检测是一项十分复杂而又十分重要的工作，它不但对相关工作人员的实际现场经验有着严格的要求，同时也需要有科学的检测方法和系统的理论基础作为指导。我们只有充分地将理论与实践有机的结合起来，才能真正做好公路桥梁的检测工作，从而做出科学的评测。

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